REFERAT LA FIZICĂ“DETECTORUL DE METALE”

NUME:MICI MIHAELA GEORGIANACLASA A XI A ŞTIINŢE

DATA 16.01.2016PROFESOR ÎNDRUMĂTOR :APOSTOL GHIŢĂ

Detectoarele de metale Detectoarele de metale sunt dispozitive

electronice ce au rolul de a detecta și semnaliza obiectele metalice aflate îngropate, pe baza modificării într-un sens sau în altul a inducției unei bobine.

Primul dispozitiv pentru detectat metale a fost construit de Alexander Graham Bell in anul 1881, iar primul brevet pentru un detector de metale apartine lui Gerhard Fisher în anii 1930. Cine a fost Alexander Graham Bell??

Născut pe  3 martie 1847, Edinburgh, Scoția - decedat pe  22 august 1922, insula Cap Breton, Canada. A fost un om de știință, inventator și, ulterior, industriaș american. cunoscut în primul rând ca inventatorul telefonului (1876). Timp de două generaţii, familia sa a fost recunoscută ca o autoritate în dicţie şi în corectarea vorbirii, lucrarea Dicţia standard a lui Alexander Melville Bell având aproape 200 de ediţii în limba engleză. Alexander Graham Bell este cunoscut întâi de toate ca fiind inventatorul telefonului. Dar acesta a fost interesat în mai multe domenii ale tehnologiei. A realizat cercetări medicale şi a perfecţionat tehnicile de învăţare a vorbirii destinate persoanelor fără auz. De asemenea, a inventat grafofonul şi fotofonul.

Detector de metelemodern

Detectorul de metale construit de Alexander Grahan Bell

Acesta a contruit detectorul pentru a scoate un glonţ din pieptul preşedintelui american James Garfield. Detectorul a funcţionat corect, dar operaţia a fost nereuşită deoarece Garfield era întins pe un pat metalic ce a indus aparatul in eroare.

La ce sunt folosite? Detectoarele de metale sunt folositoare pentru a găsi

obiecte metalice ascunse în alte obiecte sau aflate sub pământ. Aparatele sunt constituite dintr-o unitate portabilă la care este ataşată o sondă cu senzori ce poate fi trecută peste pământ sau alte obiecte. Dacă senzorul trece pe lângă un obiect metalic, acest lucru este indicat printr-un sunet redat in căşti sau de un ac ce se miscă la un indicator. De obicei, detectoarele oferă indicaţii despre distanţa – cu cât este mai aproape de obiectul metalic, cu atât sunetul este mai puternic sau acul urcă mai mult.

Dezvoltarea modernă a detectoarelor de metale au început în anii 1920. Gerard Fisher a dezvoltat un sistem de ghidaj radio, folosit pentru o navigare precisă. Sistemul funcţiona foarte bine, dar Fisher a observat că apăreau anomalii în locuri unde terenul conţinea minereu. El a ajuns la concluzia că dacă o undă radio poate fi distosionată de un metal, atunci ar fi posibilă construcţia unui aparat ce poate detecta metale folosind o bobină de căutare rezonînd la o frecvenţă radio. În 1925, Fisher şi-a depus şi a primit primul brevet pentru un detector de metale.

Gerard Fisher (23 June 1926 – 2 December 2014)

Josef Stanislaw Kosacki, un locotenent polonez, a construit, în perioada celui de-Al Doilea Razboi Mondial, un detector de metale cu tuburi electronice si sursa de alimentare separata. Kosacki a folosit detectorul la deminarea campurilor minate de armata germana in retragere. Fiind o operatiune militara, detectorul a fost tinut secret timp de cateva decenii, după care cîteva firme au preluat ideea şi au început fabricarea detectoarelor de metale. Introducerea tranzistorului, a circuitului integrat, a procesorului, au dat posibilitatea fabricarii de detectoare de metale mai mici, şi ca mărime şi ca greutate, mai performante şi mai uşor de utilizat.

Josef Stanislaw Kosacki

În ce domenii este utilizat? În prezent, detectorul de metale se foloseşte în mai multe domenii. În

domeniul militar se foloseşte pentru descoperirea minelor şi a proiectilelor neexplodate. În arheologie este folosit pentru descoperirea obiectelor metalice în siturile arheologice. În securitate, detectorul de metale este utilizat pentru control personal, în aeroporturi, instituţii , în scopul de a detecta obiecte metalice ascunse sau diverse arme ascunse. In industrie se foloseşte pentru detectarea obiectelor metalice în diverse locaţii, pentru detectarea unor conducte îngropate sau pentru detectarea metalelor pe banda transportatoare.

Ca hobby, persoanele pasionate de detecţii de metale folosesc aparatul pentru a descoperi obiecte metalice ascunse, monede, obiecte de tezaur, comori etc., iar scafandrii folosesc detectorul de metale pentru căutarea de tezaure subacvatice sau în arheologia subacvatică. Există o importantă comunitate mondială organizată în cluburi şi asociaţii de profil.

Fie ca este vorba de detecţia metalelor în diferite domenii sau doar ca o placere personală, fără detectorul de metale aceasta activitate nu era posibilă. Aparatul este un instrument foarte important in aceste domenii, iar tehnologia în continuă dezvoltare reuşeşte să creeze noi aparate mai performante.

Din punct de vedere al principiului de funcționare, detectoarele de metale se împart în trei categorii:

Very Low Frequency (VLF) Aceste detectoare folosesc 2 bobine concentrice. Bobina exterioară

(bobina de transmisie) are rolul de a genera un câmp electromagnetic care în momentul în care detectează un obiect magnetic îl încarcă, iar acesta generează la rândul său un câmp electromagnetic de intensitate slabă ce este în antifază cu câmpul generat de bobina exterioară (când câmpul generat de bobină este minim, câmpul generat de obiect este maxim și invers). Acest câmp electromagnetic este detectat de bobina interioară (bobina de recepție).

Avantajele detectoarelor VLF sunt: detecție foarte bună a obiectelor de mici dimensiuni posibilitatea de face discriminare reală pe diverse tipuri de metale consum redus de energie preț de achiziție accesibilDezavantajele detectoarelor ce folosesc principiu VLF sunt: distanța de detecție mică (maxim 70 cm) în modul "discriminare" distanța de detecție scade la 20...30 cm este influențat de mineralizarea solului Acest tip de detector este recomandat pentru căutări de suprafață a

monezilor sau obiectelor mici din metale prețioase (în arheologie sau pe plaje

Pulse Induction (PI) Acestea folosesc pentru detectare o bobină (single pulse technology) sau două

bobine concentrice (double pulse technology). Bobina de căutare generează un câmp electromagnetic ce încarcă obiectul metalic, acesta la rândul său generând propriul câmp electromagnetic ce face cuplu cu câmpul inițial. Acest cuplu este analizat în pauza dintre două impulsuri de către detector.

Avantajele detectoarelor ce folosesc principiu PI: detecție foarte mare în adâncime (până la 5 m) imunitate la mineralizarea solului stabilitate în funcționareDezavantajele detectoarelor ce folosesc principiu PI: consum ridicat de energie nu poate face discriminare decât la o distanță mică (20...30 cm) și atunci doar

între metale feroase și ne feroase nu detectează obiecte foarte mici Acest tip de detector este recomandat pentru căutari în adâncime. Este un

detector destinat căutării de obiecte de dimensiuni medii îngropate la adâncimi mari. Reprezintă în acest moment cea mai indicată soluție de detecție a comorilor, vase metalice, diverse obiecte.

Beat Frequency Oscillator (BFO) Acest detector se bazează pe o bobină de detecție ce oscilează sincron cu

aceeași frecvență cu un oscilator de precizie aflat în interiorul detectorului. În momentul în care un obiect metalic se află în raza de acțiune a bobinei de căutare, schimbă frecvența de căutare, realizând astfel un dezechilibru între cele două oscilatoare.

Avantajele detectoarelor ce folosesc principiu BFO: ușurință în realizare (poate fi construit de amatori) consum redusDezavantajele detectoarelor ce folosesc principiu BFO: distanța mică de detecție (maxim 40 cm);

Dynamic Pulse 2 este un detector pulse induction de construcţie specială având în plus faţă de cele clasice   un circuit separat şi sincronizat cu cel al detectorului prin care se aplică un puls alimentat de la o sursă de acumulator extern de 24 sau36 volti astfel se asigură o încărcare mai puternică a obiectelor metalice îngropate şi un răspuns al semnalului din adâncime la aparat mai consistent. Performanţa la acest tip de detector este cu 30% mai bună decât un pulse induction clasic. Pe lângă bobina dubla eliptica se pot folosi bobine cadru de diferite dimensiuni pentru tinte la adâncimi mari.Pentru căutari în puţuri ,crăpături de stânc sau ziduri ,pe fundul bălţilor se poate folosi o boboină cilindrica cu un cablu de 10 metri. Aceste tipuri de detectoare care functioneaza pe principiu pulse induction au avantajul ca mineralizarea solului nu reduce performantă lor si au o putere de penetrare in adâncime datorată frecvenţei de lucru foarte joasă de la 100 la 1500hz,în schimb este mare consumator de energie. Foarte uşor de lucrat cu ele şi stabile în funcţionare.

De exemplu:

Alte tipuri de detectoare sunt cele de genul Scanmaster care pe lângă calităţile de radiestezist ale utilizatorului aparatul dispune de posibilitatea de a transmite în sol semnale electromagnetice,RFinduction, şi gamma pentru a face mai precisa descoperirea si localizarea obiectelor căutate. 

TF 900-TWO BOX este un detector performant în adâncime şi este potrivit exigentelor căutătorilor de comori, descoperă comori mari la mare adâncime dar este pretenţios în utilizare şi necesită experienţă. mult antrenament în teren şi raăbdare dar merită datorită performanţei sale.

Biblografie

https://ro.wikipedia.org/ http://www.cineainventat.ro/ http://www.dafinoiu.ro/